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研究背景超短激光脈沖燒蝕具有熱影響區(qū)小、精度高等優(yōu)勢，在透明材料微加工中已得到廣泛研究和應(yīng)用；基于脈沖序列模式的超短脈沖激光是進(jìn)一步提高材料去除效率和質(zhì)量的有效手段。脈沖序列模式的子脈沖重復(fù)頻率常為~MHz，通過控制燒蝕與熱積累等效應(yīng)，顯著提升了燒蝕效率。為了追求更高的加工效率，近年來，重頻GHz的脈沖序列激光燒蝕加工成為研究熱點(diǎn)。GHz子脈沖間隔小于1ns，能夠同時實(shí)現(xiàn)對電子動力學(xué)過程和能量沉積分布的精密調(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)燒蝕機(jī)理和效應(yīng)的控制和優(yōu)化。GHz脈沖序列激光微加工研究...

鎖模激光器在很多領(lǐng)域已經(jīng)獲得了廣泛應(yīng)用，例如光學(xué)頻率梳、精密制造、光纖通信、激光雷達(dá)等。鎖模光纖激光器作為一個便捷的桌面化非線性系統(tǒng)，在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用，例如鎖模光纖激光器為非線性科學(xué)研究提供了理想的平臺。由于鎖模激光器中存在復(fù)雜的鎖模區(qū)間，如何控制激光器的參數(shù)進(jìn)而訪問特定的鎖模態(tài)是一個頗具挑戰(zhàn)性的難題。以常用的基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模技術(shù)的飛秒光纖激光器為例，其在數(shù)學(xué)上是一個多維參量空間，實(shí)驗(yàn)上需要調(diào)諧至少7個參量（泵浦、損耗、色散、非線性和三個波片角度）才能遍歷...

在激光技術(shù)日益滲透現(xiàn)代科技各個領(lǐng)域的今天，無論是精準(zhǔn)的醫(yī)療手術(shù)、高效的工業(yè)加工，還是高速的光纖通信，其背后都離不開一位至關(guān)重要的“幕后指揮官”——激光控制驅(qū)動器。它雖不直接發(fā)光，卻是決定激光性能、保障安全運(yùn)行的核心大腦與動力心臟。一、核心作用：精準(zhǔn)的能量調(diào)控與輸出保障激光控制驅(qū)動器本質(zhì)上是一種為激光器提供精確電流和電壓的電子設(shè)備。它的核心使命是確保激光器能夠穩(wěn)定、高效且安全地輸出符合要求的光束。其首要作用是提供穩(wěn)定且可精確調(diào)節(jié)的驅(qū)動電流。激光二極管的輸出光功率對驅(qū)動電流的變化...

一、背景介紹激光具有亮度高、單色性好、方向性好等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過六十余年的發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、醫(yī)療衛(wèi)生、先進(jìn)制造、**等諸多領(lǐng)域。然而，由于物理、材料、器件、工藝等方面因素的限制，激光系統(tǒng)性能提升面臨的挑戰(zhàn)越來越大；與此同時，科學(xué)研究、先進(jìn)制造、**等應(yīng)用場景對激光器的性能提出了越來越高的要求，如何進(jìn)一步優(yōu)化提升激光性能、實(shí)現(xiàn)激光特性的精準(zhǔn)調(diào)控是亟待解決的問題。得益于人工智能（AI）及相關(guān)技術(shù)的快速進(jìn)步，AI技術(shù)在激光系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計、光束控制以及特性表征等方面取得了良好的運(yùn)...

作為一種高性能光源，激光器在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究中占據(jù)著重要的地位，其所產(chǎn)生的激光已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于加工、測量、通信、醫(yī)療等領(lǐng)域。近年來，人們注意到激光器本身也可作為一個有力的計算工具，這是因?yàn)椋阂环矫妫す馄髟诨煦缯袷帯⒊谠フ袷幍确欠€(wěn)態(tài)過程中的隨機(jī)性和非線性可用于完成復(fù)雜計算任務(wù)；另一方面，在沒有外界干擾的情況下，激光腔內(nèi)的光場經(jīng)過模式競爭等物理過程能夠自發(fā)演化至一個損耗的穩(wěn)定振蕩狀態(tài)，該振蕩狀態(tài)也可映射至一個復(fù)雜計算問題的解。隨著光計算領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，結(jié)合日趨成熟的各類激光產(chǎn)...

在日常生活中，激光技術(shù)已經(jīng)無處不在——從超市掃碼槍到醫(yī)療美容，從光纖通信到工業(yè)切割。然而，在科研和應(yīng)用領(lǐng)域，普通激光器的性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。想象一下，如果激光的頻率總是飄忽不定，就像唱歌走調(diào)的歌手，那么依賴激光進(jìn)行精密測量的科學(xué)家將會多么頭疼。這就是為什么我們需要激光穩(wěn)頻技術(shù)——讓激光的頻率「穩(wěn)如泰山」。在眾多穩(wěn)頻技術(shù)中，Pound-Drever-Hall（PDH）技術(shù)憑借其性能脫穎而出，成為當(dāng)今主流的激光穩(wěn)頻方案之一。PDH技術(shù)得名于三位物理學(xué)大師：Pound、Drever和H...

高功率光纖激光器在先進(jìn)制造領(lǐng)域、大科學(xué)裝置等方面均有廣闊的應(yīng)用前景。有源光纖是高功率光纖激光器的“心臟”，是影響激光輸出功率水平和光束質(zhì)量的核心因素。常規(guī)有源光纖結(jié)構(gòu)簡單，但在功率提升過程中遇到的非線性效應(yīng)和模式不穩(wěn)定效應(yīng)等問題難以有效解決。新型有源光纖能夠靈活調(diào)控光纖的模場，有望從光纖結(jié)構(gòu)層面解決這些問題，促進(jìn)高功率光纖激光器實(shí)現(xiàn)更高功率、更優(yōu)光束質(zhì)量的輸出。在對新型有源光纖進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時，傳統(tǒng)方案通常需要借助有限差分、有限元等方法重復(fù)求解麥克斯韋方程組，以評估不同結(jié)構(gòu)參數(shù)...

一、背景介紹以“大腦”為代表的神經(jīng)系統(tǒng)是生物體最復(fù)雜、精密的器官和系統(tǒng)，是人類歷經(jīng)千萬年持續(xù)自然進(jìn)化和篩選而獲得的高效率、低功耗的“處理器+存儲器”，這無疑是人工智能模仿的最佳模型。對大腦的研究已成為二十一世紀(jì)的重要科學(xué)問題之一，但人類對于大腦的認(rèn)知還處于初步探索階段，認(rèn)識大腦并與之進(jìn)行交互已成為腦研究的重要目的，使用儀器和設(shè)備對包括大腦在內(nèi)的神經(jīng)系統(tǒng)的活動情況進(jìn)行調(diào)節(jié)和記錄是研究中的一個關(guān)鍵任務(wù)。在過去的幾十年內(nèi)，人們已陸續(xù)開發(fā)出許多有效的方案來執(zhí)行這一任務(wù)，例如光遺傳方法...